改变21世纪的科学与技术

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出版者:科学技术文献出版社
作者:
出品人:
页数:250
译者:高亮华/等
出版时间:1999-02
价格:23.00元
装帧:平装
isbn号码:9787502332433
丛书系列:
图书标签:
  • 环保主义
  • 洛杉矶
  • 科学史
  • 技术史
  • 21世纪
  • 科技发展
  • 创新
  • 未来科技
  • 科学普及
  • 技术变革
  • 科技影响
  • 前沿科技
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具体描述

内 容 简 介

本书是美国总统利学技术政策办公室提交国会的报告,阐述了美

国政府为面向21世纪,促进科学研究,鼓励技术创新,保持研究与发展

的良好商业环境,增强国家安全和改善教学质量而采取的重大政策以

及重大科技计划,向我们提供了大量相关信息,有重要的参考价值。

探索人类命运与宇宙秩序:一部跨越时空的宏大叙事 图书名称:星辰轨迹与文明之熵 内容简介: 本书并非一部聚焦于当代技术革新或短期科技预测的著作,而是以一种更加宏大、更具哲学深度的视角,审视人类文明在宇宙尺度下的演进轨迹,以及驱动这一轨迹的根本力量——从基础物理学的终极奥秘到复杂生命系统的涌现规律。 《星辰轨迹与文明之熵》将读者带入一场跨越数十亿年的知识旅程。我们不再关注某一项具体的“突破性技术”,而是探究支撑所有技术进步的底层逻辑,以及这些逻辑如何与宇宙的熵增定律相抗衡,共同塑造了我们的存在。 第一部分:宇宙的骨架与时间的河流 本书开篇,我们摒弃了对“下一个大事件”的追逐,转而深入探究宇宙的“骨架”。第一章“虚空的深度:量子场论的未竟之问”,并非介绍量子计算的最新进展,而是深入剖析量子力学对实在性(Reality)本身的颠覆性挑战。我们探讨了信息作为宇宙基本构元的理论模型,以及信息损失悖论在黑洞视界上的哲学困境。这不是关于如何构建量子计算机的指南,而是关于信息在时空结构中扮演的角色,以及这种角色如何影响我们对“知识”的定义。 随后,第二章“引力的拓扑结构与时空的褶皱”将视野从微观推向宏观。我们不再讨论引力波探测器的精度提升,而是追溯爱因斯坦场方程的几何意义。作者构建了一个思想实验:如果宇宙的维度不仅仅是四维,那么额外维度在不同尺度上(普朗克尺度与宇宙学尺度)如何表现出不同的“拓扑锁”,从而限制或引导了能量与物质的分布。这一部分充满了对宇宙学模型的严肃思辨,探讨了暗物质和暗能量并非简单的“缺失物质”,而是时空自身几何性质的表现。 第三章“时间的单向性与熵的不可逆诅咒”是全书的哲学核心之一。它将物理学的熵增定律提升到文明存续的层面。我们讨论了热力学第二定律如何从微观粒子的无序运动,上升为宏观文明结构崩溃的根本原因。作者认为,所有复杂的、有序的系统(包括生命、社会和知识体系)都是在局部对抗熵增的“耗散结构”,但这种对抗必然以加速整体宇宙的熵增为代价。书中对“信息冗余与知识遗忘”的探讨,是对人类文明持续性的一种深刻忧虑,远超任何关于数据存储或备份的技术讨论。 第二部分:生命的涌现与意识的边界 在宇宙尺度的宏大背景下,本书的第二部分将焦点转向了“复杂性”的奇迹——生命及其最高表现形式:意识。 第四章“从普里戈金到图灵:自组织系统的临界点”,考察了生命起源的非平衡态热力学基础。我们探讨的不是基因编辑技术,而是构建生命体的“组织原则”。作者引入了复杂系统理论中关于“相变”的概念,试图界定生命在化学海洋中“涌现”所需的精确物理化学条件。这是一种对生命现象的“底层代码”的探索,而非对现有生物学的技术性修补。 第五章“意识的计算性与现象学的鸿沟”,直面了科学哲学中最具争议的问题。我们避免使用当前流行的“AI算法”术语,而是从神经科学的物理基础出发,探讨意识是否仅仅是特定复杂度下的信息处理模式。本书侧重于“现象学体验”(Qualia)——主观感受的不可量化性——与客观物理定律之间的“解释性鸿沟”。这部分是对心灵哲学与计算理论的深度交织,旨在揭示我们理解“智能”和“感知”的理论局限性。 第六章“生物圈的反馈回路与盖亚假说的新视界”,将视角拓展至行星级别的生命系统。我们分析的不是气候模型的数据,而是地质时间尺度上,生命如何通过改变大气化学、地壳构造等宏观过程,来调节行星环境的稳定性。这是一种对“生命”作为一个巨大、动态、自我调节的物理系统的整体性理解,强调了生命与地球物理环境之间深刻的、双向的耦合关系。 第三部分:文明的轨迹与存在的极限 本书的第三部分将前两部分的理论工具应用于对人类文明未来命运的审视。 第七章“技术奇点:一个热力学陷阱而非解放之路”,对那些相信技术进步能无限解决所有问题的观点提出了挑战。作者论证,每一次“技术爆炸”都是一次对稀缺资源(包括低熵物质和有效能量)的剧烈消耗。这里的“奇点”被视为一个熵增加速的临界点,而非乌托邦的入口。我们关注的是系统复杂性增加与系统脆弱性同步上升的悖论。 第八章“信息熵与社会结构:知识的衰减与传播的代价”,分析了知识体系在高度互联社会中的内在不稳定性。面对海量信息的洪流,人类心智的认知负荷达到极限。本书探讨的是认知科学的极限如何转化为社会治理的难题,以及社会结构(而非某个具体政策)如何更容易地走向信息失真和系统性误判。这不是对社交媒体弊端的抱怨,而是对人类信息处理能力在面对宇宙级复杂性时的结构性限制的分析。 终章“超越光速的渴望:人类在宇宙中的最终定位”,回归到最初的哲学追问。人类对星际旅行的渴望,被置于宇宙尺度的生存压力之下。作者认为,真正的文明飞跃不在于掌握了超光速引擎,而在于能否在不自我毁灭的前提下,将生命的基本信息(有序性)播撒到足够多的低熵环境中去。这是一种对“生存定义”的重构,强调的是对时间、距离和信息传递本质的深刻理解,而不是对现有物理定律的简单技术突破。 《星辰轨迹与文明之熵》邀请读者放下对短期利益的关注,以宇宙的尺度来重新审视我们所处的时代,理解我们文明的脆弱性,以及我们对抗永恒寂灭的努力在物理定律面前的真正意义。这是一部关于基础科学、哲学思辨与存在危机的深度探索之作。

作者简介

目录信息

目 录
致美国国会
总统科学技术政策办公室说明
引言 重塑21世纪的科学与技术
科学研究
技术创新和一个健康的商业环境
教育与人力资源
服务于国家目标的科学与技术
发展我们的科学技术计划
第一章 科学:无尽的资源
我们科学的国家目标
保持在科学知识前沿的领先地位
推进科学知识的前沿
投资于现代科学设施和仪器
推进科学知识前沿的合作
我们对基础研究的承诺
第二章 技术
正在出现的技术问题
克林顿总统的技术政策
世界水平的基础设施
国际研究与发展合作
保持美国的技术领先地位
第三章 国家安全与全球稳定
通过科学和技术确保国家安全
保持强大的军事力量
反对大规模杀伤性武器的扩散
为全球安全和繁荣推动科学和
技术的交流
未来演变中的挑战
第四章 环境
评价:公共利益中的科学
预测:促进预报的研究
预防:应用科学技术创造可持
续发展的工艺和产品
展望:为了可持续未来的环境科
学和技术
第五章 健康
政府对生物医学研究的承诺
认识疾病过程的新途径
疾病和伤残的预防新策略
遗传医学
大脑异常的生物学
可持续食品和纤维生产
全球市场和贸易
动物健康
植物健康和虫害综合治理
基因资源
对农业研究的平衡投资组合
第六章 人力资源
培养世界级的科学家和工程师
坚持人员培训
提高技术素养
促进K-12教育
投资未来――对学习和儿童发
育的研究
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的深度和广度令人咋舌,它不像市面上很多碎片化的科普文章,而是系统地构建了一个关于21世纪科学技术发展脉络的宏大图景。作者在梳理基础科学突破时,没有回避那些深奥的理论,但却用一种极其精炼和富有启发性的方式将其呈现,让我这个非专业读者也能窥见其精髓。例如,在解释量子计算的原理时,他通过类比和形象化的描述,成功地将叠加态和纠缠态这两个抽象概念描绘得跃然纸上,让我不再觉得遥不可及。随后,他又将这些理论突破与实际应用紧密联系起来,比如量子计算在药物研发、材料科学等领域的潜在应用,这让我看到了理论科学的巨大价值。我对书中关于新能源技术的部分印象尤为深刻,作者详细介绍了太阳能、风能、核聚能等多种清洁能源的最新进展,以及它们在克服能源危机、应对气候变化方面所扮演的关键角色。他不仅分析了技术的成熟度,还探讨了政策、经济等因素对新能源普及的影响,展现了对技术发展宏观层面的考量。书中对生物技术,特别是合成生物学的阐述也极具前瞻性,它描绘了一个利用工程化生物体来生产药物、制造新材料、甚至修复环境的未来,这让我对生命科学的未来充满了无限的遐想。阅读这本书的过程,就像是进行一场思维的深度探险,每一次翻页都可能遇到新的惊喜,每一次思考都可能激发新的灵感。

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这本书的叙事角度非常独特,它没有从技术的角度出发,而是从社会和人类发展的角度来审视科学技术的进步。作者巧妙地将科技发展与人类的福祉、社会的变革紧密联系在一起,让我深刻理解了科技并非孤立的存在,而是与我们的生活息息相关。例如,在讨论信息技术革命时,他着重分析了互联网和移动通信如何改变了人们的沟通方式、信息获取渠道,以及对社会结构和政治生态的影响。他深入剖析了社交媒体的兴起带来的信息爆炸、群体极化等问题,以及数字鸿沟和社会不平等等挑战。这让我意识到,科技的发展并非总是全然积极的,我们需要对其潜在的负面影响保持警惕。书中对生物技术,特别是基因组学和个性化医疗的探讨也让我印象深刻。他描绘了一个未来,每个人的基因信息都能被详细解读,从而实现精准的疾病预防和治疗。这不仅是一项技术上的突破,更可能引发关于隐私、伦理和社会公平的深刻讨论。作者并没有回避这些复杂的问题,而是引导读者去思考科技发展背后的伦理困境和应对之道。我还特别欣赏他对未来教育模式的设想,结合了虚拟现实、增强现实等技术,创造出更加沉浸式和个性化的学习体验。这本书让我看到了科技的深远影响,它不仅仅是工具,更是塑造我们未来社会形态的关键力量。

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这本书的结构设计非常精巧,它并没有按照时间顺序或者技术分类来展开,而是通过一个个引人入胜的主题,将不同的科学技术领域巧妙地串联起来。我尤其喜欢书中关于“连接”的主题,它探讨了从物联网到5G网络,再到星际通信的演进,揭示了科技如何不断地缩小物理世界的距离,将人、物、信息更加紧密地连接在一起。作者对“智能”的阐释也非常深入,他不仅仅局限于人工智能,还触及了智慧城市、智能制造、乃至人类自身的智能进化,展现了“智能”在不同层面的表现和应用。书中对“可持续性”的探讨也让我受益匪浅,他分析了清洁能源、循环经济、以及生态修复等技术如何帮助我们应对环境挑战,实现人类与自然的和谐共处。他并没有空谈理想,而是列举了许多具体的项目和技术,让我看到了科技在解决全球性问题上的实际潜力。我还对书中关于“安全”的讨论印象深刻,它涵盖了网络安全、生物安全、乃至国家安全等多个维度,展现了科技发展带来的新风险和新挑战,以及人类为应对这些挑战所做的努力。这本书让我看到,科学技术的发展是一个多维度、多层次的复杂系统,而每一个领域都充满了无限的可能。

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我一直对宇宙的奥秘充满好奇,这本书恰好满足了我对太空探索和宇宙学知识的渴望。作者以一种极其引人入胜的方式,讲述了人类在太空探索领域取得的重大成就,从阿波罗计划的辉煌到如今的火星探测任务,再到未来的载人登月和月球基地建设。他对詹姆斯·韦伯太空望远镜的介绍尤其精彩,它所捕捉到的宇宙深处图像,那些令人惊叹的星系和恒星的形成过程,都通过作者生动的笔触得以展现。他不仅仅是简单地罗列事实,更深入地剖析了这些探索背后的科学原理和技术挑战,比如对黑洞的最新研究进展,以及对暗物质和暗能量的探索。这些内容让我对宇宙的起源、演化和最终命运有了更宏观的认识。同时,书中还探讨了宇宙技术在地球上的应用,例如GPS、气象卫星等,这些看似平常的技术,实际上都离不开太空探索的推动。此外,我对书中关于纳米技术的部分也十分着迷。作者描绘了一个微观世界的无限可能,从纳米材料在医疗领域的应用,例如靶向药物输送和纳米机器人,到纳米技术在电子产品中的革新,例如更快的处理器和更小的存储设备。他用清晰的比喻和生动的案例,将纳米技术的复杂性变得易于理解,让我看到了人类如何通过操纵原子和分子来创造前所未有的材料和设备。这本书让我对人类探索未知世界的勇气和智慧感到由衷的赞叹。

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这本书的逻辑严谨,论证充分,作者用大量的事实和数据支撑了他的观点。我尤其赞赏他对“自动化”的深入分析,它不仅仅是工业生产的自动化,更是包括了交通、服务、乃至知识工作的自动化。他探讨了自动化带来的效率提升,同时也关注了由此可能引发的就业结构变化和劳动力市场的挑战。他还对“生物技术”的伦理和社会影响进行了细致的探讨,比如基因编辑技术在人类身上的应用,以及由此可能引发的“设计婴儿”和基因歧视等问题。他并没有提供简单的答案,而是引导读者去思考这些复杂的问题。书中对“清洁能源”的阐述也让我印象深刻,他详细介绍了各种清洁能源技术的原理、发展现状和未来潜力,以及它们在应对气候变化和能源安全方面所起到的作用。他还探讨了能源储存技术的重要性,这是实现可再生能源普及的关键。此外,他对“空间技术”的展望也让我充满了期待,他描绘了人类在太空建立前哨站、开发太空资源,甚至进行星际移民的未来愿景。这本书让我看到了科学技术发展的光明前景,也让我对人类的未来充满了信心。

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这本书以一种非常人性化的视角来解读科学技术,它没有高高在上的说教,而是充满了对人类探索精神的赞颂和对未来美好生活的憧憬。作者在描述“医学突破”时,着重强调了技术如何能够改善人类的健康状况,延长寿命,提高生活质量。他讲述了癌症治疗、神经退行性疾病的研究进展,以及个性化医疗的兴起,让我看到了科技在减轻人类痛苦方面的巨大贡献。他还对“教育的未来”进行了深入的探讨,结合了人工智能、虚拟现实等技术,描绘了一个更加个性化、高效、包容的教育模式。他认为,科技能够打破教育资源的不平等,让每个人都有机会获得优质的教育。我对书中关于“人工智能的伦理”的讨论也特别感兴趣,他关注了AI的偏见问题、自主决策问题,以及如何确保AI的发展符合人类的价值观。他强调了建立负责任的AI系统的重要性。书中对“城市的可持续发展”的设想也让我眼前一亮,他描绘了智能交通、绿色建筑、以及智慧能源管理如何让未来的城市更加宜居和高效。这本书让我看到了科技的另一面,它不仅仅是冰冷的机器和复杂的代码,更是连接人类情感、改善人类生活、创造更美好未来的强大力量。

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这本书的语言风格非常独特,既有严谨的科学分析,又不失诗意的想象力。作者在描绘“新型材料”时,用生动的语言解释了材料的结构和性质如何决定其应用,比如在航空航天、新能源、以及医疗领域的新型材料的突破。他还探讨了“生物仿生学”的潜力,即模仿自然界的设计来创造更高效、更环保的技术。我对书中关于“量子物理”的讲解非常着迷,他用一种非常清晰和形象的方式,解释了量子纠缠、量子隧穿等概念,以及它们在量子计算和量子通信中的应用。他让那些看似玄奥的理论变得触手可及。书中对“智慧家居”的描绘也让我充满了对未来的向往,他设想了一个完全自动化、个性化、并且能够与用户进行智能交互的家居环境。他还探讨了物联网技术如何实现这种智能化的生活。此外,我对书中关于“太空殖民”的设想也充满了好奇,他分析了人类在其他星球建立生存基地的技术挑战和可行性,以及对人类文明延续的意义。这本书让我看到了科学技术的无限可能,以及人类不断挑战极限、探索未知的伟大精神。

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这本书给我带来了一种全新的视角来看待科学技术,它不仅仅是对现有技术成就的梳理,更是一种对未来可能性的大胆探索和预言。作者的文笔充满了激情和想象力,他将那些遥不可及的未来概念,比如脑机接口、人工智能的意识问题、以及人类向外太空移民的可能性,都描绘得既有科学依据,又极具吸引力。我尤其喜欢他关于“意识的本质”的探讨,将神经科学、人工智能和哲学思考融为一体,提出了许多发人深省的问题,让我对人类自身的认知和智能产生了更深的思考。书中对生物技术,尤其是再生医学和组织工程的阐述,让我看到了治愈疾病、延长生命的新希望。他描述了如何利用干细胞培育出新的器官,如何通过基因疗法修复受损的组织,这些都仿佛是从科幻电影中走出来的场景。但他并没有止步于技术层面,而是深入探讨了这些技术对人类寿命、社会结构乃至生命意义可能带来的影响。他还对虚拟现实和增强现实技术的未来发展进行了预测,描绘了一个虚拟与现实界限模糊的数字世界,这让我对人机交互的未来充满了期待。这本书让我感到,科学技术的发展速度之快,远远超出了我们的想象,而我们正站在一个前所未有的变革时代。

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读完这本书,我感觉自己像经历了一场思想的洗礼。作者的洞察力非常敏锐,他能够抓住科技发展中最核心的驱动力和最深远的影响。例如,他对“计算能力”的演进进行了深刻的分析,从早期的庞大计算机到如今的摩尔定律,再到未来的量子计算和生物计算,他揭示了计算能力的指数级增长是如何驱动其他所有科技领域的进步的。他还对“数据”的价值进行了深入的挖掘,探讨了大数据如何改变了科学研究、商业模式,甚至人类的决策方式。他同时也强调了数据隐私和信息安全的重要性,引发了我对数据伦理的思考。书中对“材料科学”的介绍也让我大开眼界,他讲述了新材料的发明如何推动了各个领域的创新,比如石墨烯在电子、能源领域的应用,以及生物可降解材料在环保方面的潜力。他还对“人机融合”的未来进行了大胆的设想,包括增强现实、虚拟现实,以及更直接的脑机接口,让我看到了人类与机器之间界限的模糊化。这本书让我深刻认识到,科技发展并非是线性的,而是相互促进、相互影响的,它正在以前所未有的速度重塑我们的世界。

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这本书的封面设计就足够吸引人,金属质感的光泽,配上抽象的线条勾勒出科技的未来感,立刻激发了我对内容的期待。翻开第一页,一股知识的洪流扑面而来,我仿佛置身于一个宏大的科学技术展览,从基础科学的突破到前沿技术的应用,书中无处不闪烁着智慧的光芒。作者的叙事方式非常巧妙,他并没有将枯燥的科学原理直接罗列,而是通过一个个生动的故事,一个个引人入胜的案例,将复杂的概念变得清晰易懂。我尤其喜欢其中关于人工智能的部分,作者并没有止步于介绍AI的现状,而是深入探讨了AI的演进历程,从早期的逻辑推理到现在的深度学习,以及未来可能出现的通用人工智能,每一个阶段的描述都充满了洞察力。他还举例说明了AI在医疗、金融、交通等领域的实际应用,让我深刻体会到科技如何正在改变我们的生活。此外,书中关于基因编辑的章节也让我大开眼界,CRISPR技术的发展简直是科幻小说中的情节,作者用通俗易懂的语言解释了这项技术的原理,以及它在治疗遗传性疾病、改良农作物等方面带来的革命性影响。当然,书中也提到了科技发展带来的伦理和社会挑战,这让我对科技的双刃剑效应有了更深刻的认识。这本书不仅仅是一本科普读物,更是一本启迪思想的书籍,它让我对未来充满了好奇和憧憬,也对人类的创造力有了更深的敬畏。我迫不及待地想继续探索书中未知的领域,去感受科学与技术的无穷魅力。

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